DE102013006212A1

DE102013006212A1 - Feinstfaservliese und papierähnliche Produkte sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102013006212A1
Application number: DE102013006212A
Authority: DE
Inventors: Ralf-Uwe Bauer; Bernd Riedel; Christoph Kindler
Original assignee: AP FIBRE GmbH
Current assignee: SMARTPOLYMER GMBH, DE
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2013-10-17
Also published as: EP2836632B1; PL2836632T3; WO2013152858A1; ES2606383T3; EP2836632A1; SI2836632T1

Abstract

Die Erfindung betrifft Feinstfaservliese und papierähnliche Produkte, die aus faserigen Flockengebilden aus glasartig erstarrten, reaktiven und zur Polymerbildung befähigten niedermolekularen Harzschmelzen bestehen. Bei Erreichung einer harzspezifischen Faserfeinheit kann eine durchgängige Polymerbildung und/oder Funktionalisierung mittels gezielter, nachträglicher äußerer Einwirkung von flüssigen oder gasförmigen Reaktanten oder Katalysatoren ausgelöst werden. Die Erfindung betrifft daneben ein Verfahren zur Herstellung der Feinstfaservliese oder papierähnlichen Produkte, bei dem reaktionsfähige, niedermolekulare Harzschmelzen in Gasmedien mit hohen Gasgeschwindigkeiten und Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der niedermolekularen Harzschmelzen extrudiert, die entstehenden feinstfaserigen Gebilde verzogen und aufgesplittet werden, so dass eine Flockenbildung erfolgt. Die Flocken werden zu Vliesen oder papierähnlichen Produkten abgelegt. Durch Erhitzen und/oder durch Einwirkung von Katalysatoren wird das reaktionsfähige niedermolekulare Harz in ein duroplastisches Harz umgewandelt.

Description

Die Erfindung betrifft Feinstfaservliese und papierähnliche Produkte, die flächig abgelegte, faserige Flockengebilde aus glasartig erstarrten, reaktiven und zur Polymerbildung befähigten niedermolekularen Harzschmelzen umfassen. Eine durchgängige Polymerbildung und/oder Funktionalisierung wird mittels gezielter, nachträglicher äußerer Einwirkung von flüssigen oder gasförmigen Reaktanten oder Katalysatoren ausgelöst. Die Erfindung betrifft daneben ein Verfahren zur Herstellung der Feinstfaservliese und papierähnlichen Produkte.
Üblicherweise werden bei der Herstellung von Feinstfaservliesen aus Polymerschmelzen bei Faserdurchmessern unter 10 μm sogenannte Meltblown-Verfahren verwendet. Dabei wird der aus der Düse austretende Schmelzestrahl durch einen Gasstrom zu feinen Fasern verzogen. Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungen. Charakteristisch ist eine parallele oder versetzte Anordnung von Spinndüsen und die Verwendung von heißer Luft hoher Geschwindigkeit zum Verzug der einzelnen Filamente. Bei ausreichend hohem Massenstrom an Blasgas wird der Einzelfaden stark verzogen und bei Erreichen der Bruchgrenze abgerissen. Es entsteht eine stochastische Faserlängenverteilung. In der Patentschrift WO 2006/037371 ist ein Verfahren beschrieben, in dem Endlosfasern sehr fein verzogen werden. Dabei ist der zur Anwendung kommende Gasstrom durch einen maximalen Vordruck stark begrenzt und die Lufttemperaturen liegen im Bereich von 15 bis 120°C bei Temperaturen des geschmolzenen Polymers von 300 bis 400°C. Zielstellung des Verfahrens ist es, endlose Filamente ohne Fadenbrüche und ohne Verklebungen der Feinfasern untereinander zu erzeugen. Dabei ist der Massenstrom an Blasluft durch die angegebenen Druckverhältnisse begrenzt, es kommen thermoplastische Polymere zum Einsatz.
Neben den heißen Gasströmen ist auch eine spezielle technische Konstruktion der Düse zur Erzeugung von Feinstfasern unter Verwendung von Lufttemperaturen von 140 bis 230°C bei Schmelztemperaturen von 240 bis 330°C im Patent DE 33 41 590 beschrieben. Es ergeben sich feine Fasern mit unterschiedlicher Länge. Auch hier ist es zwar möglich, sehr feine Fasern < 5 μm zu erzeugen, die Fasereinkürzung nimmt dabei aber deutlich zu.
In der US 7,585,454 B2 sind ein Schmelzblasverfahren und eine Vorrichtung beschrieben zur Herstellung von Faservliesen aus orientierbaren Polymeren, insbesondere aus Polyethylenterephthalat. In dem Verfahren wird eine Polymerschmelze in Form von Fasern extrudiert, die von einem umgebenden Heißluftstrom hoher Geschwindigkeit verstreckt werden. Der Heißluftstrom ist jedoch nicht so intensiv, dass die Fasern dabei aufsplitten. Durch eine kontrollierte Temperaturführung in mehreren Stufen wird eine Verschlingung bzw. Verklebung erreicht. Die Fasern werden in mehreren Schichten übereinander abgelegt und geschnitten.
Gegenstand der WO 92/16361 ist ein Blasformverfahren zur Herstellung von Vliesen mit mindestens zwei Schichten aus verschiedenen Fasertypen. Die Fasern werden nach der Extrusion in jeweils einem Hochgeschwindigkeits-Gasstrom, beispielsweise in einem Luftstrom, turbulent vermischt. In den Bereichen, in denen die Gasströme überlappen, verbinden und/oder verschlingen sich die verschiedenen Fasertypen miteinander.
In der DE 199 29 709 ist ein Verfahren zur Herstellung feiner endloser Vliesfasern beschrieben. Hier werden die Faserstränge durch einen Gasstrom gesplittet. Erreicht wird dieser Effekt durch den Einsatz einer Lavaldüse und das Einstellen überkritischer Strömungsverhältnisse mit Luftgeschwindigkeiten im sogenannten Supersonic-Bereich. Dabei werden Gasgeschwindigkeiten größer als die Schallgeschwindigkeit erzeugt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass eine spezielle Düsenkonstruktion und Mach-Zahlen Ma > 1 oder ein Verhältnis der Gasdrücke p(a)/p(i) > 0,525, d. h. ein sogenanntes kritisches Druckverhältnis, eingehalten werden müssen, um ein Zerplatzen des Faserstranges in viele endlose bzw. quasi endlose Feinstfilamente zu erreichen.
Reaktive, zur Polymerbildung geeignete niedermolekulare Harzschmelzen sind auf Grund der physikalisch-chemischen Eigenschaften nicht grundsätzlich geeignet Faservliese zu bilden. Dennoch ist ein solches Verfahren in der Patentschrift WO 2006/100041 beschrieben. Die Fasern werden über eine spezielle Düsenkonstruktion im Gasstrom verzogen, sie reißen mit stochastischer Verteilung ab und ergeben Feinstfasern in einer Wirrlage mit unterschiedlichen Faserlängen. Anschließend werden die Fasern mit einem eine dreidimensionale molekulare Vernetzung auslösenden Medium behandelt und in einer nachfolgenden thermischen Härtung im Vlies eigenverklebt und/oder ausgehärtet.
Aufgrund der hohen Klebkraft der reaktiven Harzschmelzen kommt es jedoch bei wirtschaftlich vertretbaren Blasluftdurchsätzen durch anhaftendes und sich rasch verfestigendes Harz zu unkontrollierten, den Spinnprozess extrem störenden Krustenbildungen im Düsenbereich. Verstärkt wird dieser negative Effekt durch den beim Standardverfahren üblichen geringen Schmelzedurchsatz pro Düsenbohrung. Diese Nachteile stehen einer wirtschaftlich vertretbaren Spinnleistung und Anlagenstandzeit, bei gleichzeitiger Realisierung der für eine spätere durchgängige Polymerbildung und ggf. Funktionalisierung der reaktiven Harzvliese erforderlichen Feinstfaserbildung entgegen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen und papierähnlichen Produkten zu entwickeln, das mit Machzahlen Ma < 1 arbeitet, d. h. unterhalb der Schallgeschwindigkeit, und die Eigenverklebung der niedermolekularen Harzschmelzen in vorteilhafter Weise ausnutzt. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass in der Kombination von niedermolekularen Harzen mit für das Meltblown-Verfahren üblichen Spinndüsen, Gasgeschwindigkeiten bevorzugt im Bereich kompressibler Gasströmungen mit 0,2 < Ma < 1 und Gastemperaturen oberhalb der Schmelztemperatur der Harze ein Zerplatzen der Faserstränge erfolgt. Damit sind Faserfeinheiten deutlich unter 5 μm gesichert erreichbar ohne dass eine zu starke Einkürzung der Faserlänge zu verzeichnen ist. Gleichzeitig wird ausgenutzt, dass bei geeigneter Gasführung, Gas- und Schmelzegeschwindigkeit, Temperatur von Gas und Schmelze und einem geeigneten Verhältnis von Länge zum Durchmesser der Düse diese Fasern nicht nur eindimensional absplitten, sondern sich unmittelbar nach der Düse aufweiten und durch Verästelungen und Verklebungen vorzugsweise 2-dimensionale Gebilde bilden, die nur durch feinstfaserige Stege zusammen gehalten werden. Diese werden im Nachfolgenden als Flocken bezeichnet. Erklärt wird dies dadurch, dass zusätzlich zu einer entsprechenden Prozessführung ein Spinnbalken verwendet wird, das heißt, die Düsen sind in Reihe angeordnet und schließen mit der Oberfläche des Spinnbalkens ab. Das Gas strömt zunächst laminar und gleichgerichtet mit der austretenden Harz-Schmelze, unmittelbar danach verwirbelt der Gasstrom. Das hat zur Folge, dass der anblasende Gasstrom ein inhomogenes Strömungsfeld aufbaut, der Gasdruck ist nicht über den ganzen Umfang des austretenden Schmelzestrahls gleich und es können Querschläge und Turbulenzen auftreten, was zu Aufweitungen, teilweise mit Verklebungen, der abgespaltenen Fibride bereits nach dem Austritt aus der Düse führt. Zusätzlich werden diese Aufweitungen verursacht durch die hohen Gastemperaturen, die dazu führen, dass bei den niedermolekularen Verbindungen Vernetzungsreaktionen unter Gasbildung starten. Ebenso wird die Flockenbildung gefördert durch eventuell in der Schmelze enthaltene Gasbläschen. Nach dem Verlassen der Düse und dem damit verbundenen Druckabfall tritt Phasentrennung ein und die Gasbläschen vergrößern sich, was zusätzlich die Kohäsionskräfte in der Schmelze verringert und ein Zerfasern der Schmelze und somit die Flockenbildung unterstützt (s. 1).
Dieses Ergebnis ist überraschend, da nach dem bisherigen Verständnis zur Meltblown-Technologie zwar grundsätzlich eine Verstreckung der Einzelfilamente und ein stochastisches Abreißen dieser Filamente in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Gasstromes beobachtet werden konnte. Eine Fasersplittung unter Bildung von feinen Endlosfasern war bisher nur mit einer speziellen Düsenkonstruktion (Laval-Düse) unter überkritischen Strömungsbedingungen beobachtet worden, bei Verwendung von niedermolekularen Verbindungen bildeten sich Feinstfasern (Fibride) durch laminare Gasströme um den austretenden Schmelzestrahl, eine Flockenbildung ist bisher nicht berichtet worden. Weiterhin ist überraschend, dass trotz der Flockenbildung, also des Auftretens von Eigenverklebungen und Verästelungen vor der Vliesablage, ein gleichmäßiger Vliesstoff abgelegt wird, der ein gleichmäßiges Flächengewicht und eine ebenmäßige Oberfläche aufweist.
Für dieses Verfahren sind die Düsen bevorzugt nicht an der Spitze von Düsenkegeln angeordnet, wie in der WO 2006/100041 A1 , sondern auf einem Spinnbalken nebeneinander. Bevorzugte Prozessbedingungen sind: ein Schmelzedurchsatz je Düse zwischen 1,0 und 1,8 g/min, besonders bevorzugt etwa 1,44 g/min, eine Temperatur der Schmelze zwischen 120 und 130°C, besonders bevorzugt 130°C, eine Temperatur des Gasstroms zwischen 190 und 230°C, besonders bevorzugt 220°C, und Geschwindigkeiten des Gasstroms von 300 m/s. Der Gasstrom ist vorzugsweise ein Heißluftstrom.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen und papierähnlichen Produkten aus reaktionsfähigen, thermoplastischen, niedermolekularen Harzschmelzen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Harzschmelzen in Gasmedien mit einer Gasgeschwindigkeit im Bereich von 0,2 < Ma < 1,0 bei einer Temperatur des Gasmediums oberhalb der Schmelztemperatur des verwendeten niedermolekularen Harzes hergestellt werden, wobei die aus der Düse austretenden Harzschmelzen zunächst zu feinstfaserigen Gebilden verzogen und aufgesplittet werden und eine Flockenbildung erfolgt, die Flocken zu einem Feinstfaservlies oder zu papierähnlichen Produkten abgelegt und die thermoplastischen, niedermolekularen Harze durch Kondensation in duroplastische Harze umgewandelt werden.
Der Einzelfaserdurchmesser in den erfindungsgemäßen Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten beträgt weniger als 5 μm. Da es sich um flockenartige Gebilde handelt, ist nicht der Durchmesser von Einzelfasern im engeren Sinn gemeint. Gemeint ist vielmehr der Durchmesser der faserigen Verästelungen und Stege in den Flocken, die immer auch eine Faserdurchmesserverteilung aufweisen. Diese Faserdurchmesser liegen in einem Bereich von 0,5 bis 5 μm. Die Fasern bestehen aus glasartig erstarrten, reaktiven und zur Polymerbildung befähigten Harzschmelzen und liegen in Form von Faserflocken vor. Die Flocken weisen zunächst noch thermoplastische Eigenschaften auf. Das Erreichen einer durchgängigen Polymerbildung, gegebenenfalls mit einer gekoppelten Funktionalisierung, wird mittels gezielter, nachträglicher Einwirkung von flüssigen oder gasförmigen Katalysatoren oder anderen Reaktanten hervorgerufen. Erst dann liegen duroplastische Eigenschaften vor.
Beschreibung der Figuren:
1 zeigt schematisch eine Spinndüse (1), aus der ein Schmelzestrahl (2) austritt. Durch den damit verbundenen Druckabfall tritt ein Wachstum der Gasblasen (3) ein.
2 zeigt die Anordnung der Molekülketten in üblichen Thermoplasten. Die Molekülketten sind ineinander verschlungen.
3 zeigt die Anordnung der thermoplastischen Oligomere in der niedermolekularen Harzschmelze, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Harzschmelzen sind durch eine globuläre Struktur mit einer reaktiven Gleitebene an der Oberfläche gekennzeichnet. Die Harzschmelze zeigt daher kein ausgeprägtes strukturviskoses Verhalten, im Unterschied zu Thermoplasten mit linearen Molekülketten.
4 zeigt die Temperaturverteilung im Schmelzestrahl (2). Durch den heißen Gasstrom (4) weist die Schmelze in der Randzone (6) eine gegenüber der Kernzone (5) verminderte Viskosität auf, was die Zerfaserung des Schmelzestrahls und die Flockenbildung ermöglicht.
Die Harzschmelzen können zusätzlich weitere, die Eigenschaften beeinflussende Additive enthalten, beispielsweise Ruß (carbon black) als Antistatikum oder Pigmente zur Farbgebung. Auch Flammschutzmittel zur Optimierung der Flammschutzwirkung oder viskositätsändernde Mittel, z. B. bis zu 1 Gew.-% Wasser oder Butandiole, sind denkbar, neben anderen Additiven.
Die nach dem Verfahren erhältlichen Feinstfaservliese und papierähnlichen Produkte selbst sind ebenfalls Teil der vorliegenden Erfindung. Der Durchmesser der einzelnen Fasern darin liegt im Bereich von 1 bis 5 μm. Die Einzelfasern sind damit deutlich dünner als die nach dem Verfahren gemäß der WO 2006/100041 A1 erhaltenen.
Geeignete Harze für diese Art der Vliesbildung sind z. B.

• mono-, di- und oligomere Hexoseanhydride, insbesondere 1.2-Glucoseanhydrid. 1.2-Glucoseanhydrid ist durch Dehydratisation von α-Glucose im Vakuum bei ca. 140°C erhältlich.
• mit Methanol verätherte Melamin-Formaldehyd-Harze (MER), insbesondere solche gemäß WO 2006/100041 .

Die reaktionsfähigen niedermolekularen Harzschmelzen sind zur Polymerbildung befähigt. Sie unterscheiden sich in ihrem Aufbau grundsätzlich von den klassischen, zur Herstellung von textilen Fasern benutzten Polymerschmelzen.
Sie

• bestehen aus Monomeren und/oder Oligomeren mit 1 bis 8 Basisbausteinen (Monomer-Einheiten),
• enthalten pro Harzmolekül mindestens eine zur Polymerbildung befähigte Gruppe, zuzüglich einer großen Anzahl von zur Wasserstoffbrückenbildung befähigten Gruppen,
• besitzen aufgrund ihrer großen Anzahl von reaktiven, zur Wasserstoffbrückenbildung befähigten Gruppen eine hohe Klebefähigkeit (Adhäsionskraft),
• können nur mit selbstanspinnenden Verfahren zu faserigen Gebilden (Flocken) umgeformt werden
• neigen zur thermisch ausgelösten Oligomer-/Polymerbildung,
• erstarren bei T > Raumtemperatur zu glasartigen Körpern,
• vernetzen, insbesondere bei Einwirkung katalytischer Verbindungen und Reaktanten (z. B. Diisocyanaten, organischen oder anorganischen Säuren).

Überraschenderweise wurde gefunden, dass solche reaktionsfähigen Harzschmelzen auf Grund ihres spezifischen Fließ- und Fadenziehverhaltens auch in unterkritischen Strömungsverhältnissen p(a)/p(i) < 0,528 aufspleißen. Der dafür erforderliche Geschwindigkeitsbereich der Gasströmung umfasst den Bereich kompressibler Gasmedien im Bereich 0,2 < Ma < 1.0. Die Temperatur des Gasmediums ist dabei oberhalb der Schmelztemperatur des verwendeten niedermolekularen Harzes zu wählen. Das Verhältnis der Gas- und der Schmelztemperatur, gemessen in °C, liegt bei T(g)/T(s) > 1.0 bis 3,0.
Die für den Effekt der Faserspleißung erforderliche Randbedingung der höheren Temperatur der Gasströmung im Verhältnis zur Schmelztemperatur des Harzes wirkt hier zusätzlich positiv und gestattet ein störungsfreies Erspinnen unter Flockenbildung in hoher Qualität und Produktivität.
Weitere Einflussmöglichkeiten liegen in der Beeinflussung von Turbulenzen bei Austritt des Schmelzestrahls aus den Düsen durch Variation der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Schmelzestrom und Gasstrom, in der Beeinflussung der Gleichmäßigkeit der Gasströmung über den Umfang des Schmelzestrahls (Reihendüse, Kegeldüse) und in der Düsengeometrie (air gap, end gap, set back).
Bei den beschriebenen Kombination der reaktiven niedermolekularen Harzschmelzen, der Gasgeschwindigkeiten im Bereich der kompressiblen Medien mit 0,2 < Ma < 1.0 und Temperaturen des Gasstromes, die im Verhältnis 1.0 bis 3.0 höher liegen als die Schmelztemperatur des Harzes, ergibt sich, dass bereits ein ausreichend großer Formwiderstand F F = k·(ρ/2)·w²·A(St) zum Aufspleißen des Schmelzestromes mit anschließender Flockenbildung ausreicht. Die Geschwindigkeit des Gasstromes ist kleiner als w = √κ·R(k)·T(α) mit
wobei

k: = Formwiderstandsfaktor,
ρ: = Dichte des Gases,
w: = Geschwindigkeit des Gasstroms,
A(St): = Anströmquerschnitt,
T(a): = Gastemperatur außen,
T(i): = Gastemperatur innen (innerhalb des Druckbehälters),
p(a): = Gasdruck außen,
p(i): = Gasdruck innen (innerhalb des Druckbehälters)
κ: = Isentropenexponent und
R(k): = Gaskonstante)

Die reaktiven niedermolekularen Harzschmelzen können in einem Extruder aufgeschmolzen werden oder über einen Dünnschichtverdampfer direkt dem Spinnbalken einer Meltblown-Anlage zugeführt werden. Bei Einhalten der Randbedingungen im Düsenbereich werden sehr feine Fasern im Durchmesser kleiner 5 μm erhalten, die dann durch Eigenverklebung und Verästelungen in Flockenform den Spinnbalken verlassen. Diese Flocken werden auf ein Transportband abgelegt. Die Temperatur- und Abstandsbedingungen zwischen der Düse und dem Ablage- und Transportband sind variabel, so dass die Größe der Flocken wie auch die Ablagedichte eingestellt werden können. Es können lockere, aber auch sehr dichte Vlies- und papierähnliche Strukturen entstehen.
In einer besonderen Ausführungsform kann das abgelegte Vlies auch ohne die für die Papierherstellung notwendigen Schritte des Aufschlämmens und Verwirbelns der Einzelfasern direkt zu papierähnlichen Produkten verarbeitet werden. Dazu muss nur das abgelegte Vlies befeuchtet und anschließend heiß verpresst werden. Dabei wirkt die zugesetzte Flüssigkeit als Gleitmittel und bewirkt eine Neuorganisation der faserigen Flocken. In einer besonderen Ausführungsform kann Wasser als Gleitmittel eingesetzt werden. Es entsteht ein papierähnliches flächiges Material mit glatter Oberfläche. Dabei resultieren die Haltekräfte zwischen den Einzelfasern nicht wie bei „klassischen” Papieren aus chemischen Bindungen und Wasserstoffbrückenbindungen, oder wie bei kalandrierten thermoplastischen Wirrlagen aus den Verschmelzungen der Fasern untereinander, sondern aus den Verschlingungen und Verhakungen der feinstfaserigen Aminoplastflocken und deren hoher Biegesteifigkeit. Auch kann der Zusatz von Bindefasern oder Bindemitteln zur besseren Festigkeit der Papiere entfallen.
Die entstehenden Papiere zeichnen sich durch hohe Flamm- und Hitzebeständigkeit aus und können als elektrischer Isolator eingesetzt werden. Sie besitzen eine hohe Durchschlagsfestigkeit, hohe Formbeständigkeit nach der Verarbeitung und weisen nur eine geringe elastische Rückverformung auf. Die Papiere aus duroplastischen Materialien werden über eine thermoplastische Vorstufe der oligomeren Vorkondensate in einem Direktverfahren hergestellt. Der Gewichtsanteil Aminoplast im Papier beträgt 95% oder mehr. Er kann auch 100 Gew.-% betragen. Durch den Schritt der Heißverpressung können die Dicke des Papiers und die Bindefestigkeit eingestellt werden. Zur Erhöhung von Festigkeit, Flexibilität und Faserbindung können vor dem Heißkalandrieren bis zu 5 Gew.-% duromeres Vorkondensat (Dispersion, Lösung, Pulver) oder thermoplastische Anteile, wie PVC, PA oder PEEK, in Form von Dispersion, Lösung oder Pulver zugesetzt werden.
Das so entstandene Vlies oder papierähnliche Produkt wird einer weiteren Verfahrensstufe zugeführt, in der ein flüssiger oder gasförmiger Reaktant oder Katalysator mit dem flächigen Produkt in Kontakt gebracht. Damit wird eine Polymerbildung oder Funktionalisierung der Harzschmelze erreicht. Wenn erforderlich, können weitere Behandlungsstufen, z. B. zur Neutralisation der Reaktanten oder Katalysatoren, eingebunden werden.
In einem weiteren Behandlungsschritt werden die flächigen Produkte einer thermischen Behandlung unterzogen. Die erforderlichen Behandlungstemperaturen sind im Verhältnis von 1.0 bis 4.0, bezogen auf die Schmelztemperatur (in °C) des Harzes einzustellen.
Die so entstandenen Vliese oder papierähnlichen Produkte sind für textile und technische Anwendungen einsetzbar. Besondere Eigenschaften der Produkte des Verfahrens sind Flammfestigkeit, hohe Dauergebrauchstemperatur, Schallabsorptionsvermögen und spezifische elektrische Eigenschaften.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2006/037371 [0002]
DE 3341590 [0003]
US 7585454 B2 [0004]
WO 92/16361 [0005]
DE 19929709 [0006]
WO 2006/100041 [0007, 0020]
WO 2006/100041 A1 [0011, 0019]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten aus reaktionsfähigen, thermoplastischen, niedermolekularen Harzschmelzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzschmelzen in Gasmedien mit einer Gasgeschwindigkeit im Bereich von 0,2 < Ma < 1,0 bei einer Temperatur des Gasmediums oberhalb der Schmelztemperatur des verwendeten niedermolekularen Harzes hergestellt werden, wobei die aus der Düse austretenden Harzschmelzen zunächst zu feinstfaserigen Gebilden verzogen und aufgesplittet werden und eine Flockenbildung erfolgt, die Flocken zu einem Feinstfaservlies oder zu papierähnlichen Produkten abgelegt werden und die thermoplastischen, niedermolekularen Harze durch Kondensation in duroplastische Harze umgewandelt werden.
Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Faserstege in den feinstfaserigen Flocken kleiner 10 μm, insbesondere kleiner 5 μm, sind.
Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Temperatur des Gasstromes zu der Schmelztemperatur des Harzes, gemessen in °C, im Bereich von größer 1,0 bis 3,0 liegt.
Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die faserigen Feinstfaserflocken auf einem Transportband zu einem Vlies abgelegt und vom Gasstrom getrennt werden.
Verfahren zur Herstellung von papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem auf einem Transportband abgelegten Vlies ein flüssiges Gleitmittel zugesetzt wird und das Vlies anschließend heiß verpresst wird.
Verfahren zur Herstellung von papierähnlichen Produkten nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das papierähnliche Produkt aus mindestens 95 Gew.-% eines Aminoplasts besteht.
Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinstfaservlies oder papierähnliche Produkt einer weiteren Behandlungsstufe zugeführt wird, in der ein flüssiger oder gasförmiger Reaktant oder Katalysator mit dem flächigen Produkt in Kontakt gebracht und damit eine Polymerbildung oder Funktionalisierung der Harzschmelze ermöglicht wird.
Verfahren zur Herstellung von Feinstfaservliesen oder papierähnlichen Produkten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinstfaservlies oder papierähnliche Produkt in einem weiteren Behandlungsschritt einer thermischen Behandlung unterzogen wird, wobei die Behandlungstemperaturen im Verhältnis von 1.0 bis 4.0, bezogen auf die Schmelztemperatur des Harzes, eingestellt werden.
Feinstfaservliese oder papierähnliche Produkte, herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8.